金属化

2023-07-11

      随着近些年来电子行业的不断发展,集成电路需要向大功率、小型化和高密度的方向发展,由此集成电路在工作时产生的热量也就越来越多,如果无法有效得处理好这些热量,就会导致热量聚集而使温度过高,且使元器件失效。所以散热问题将会是现在乃至未来都会受到关注的一项技术热点。现行的集成电路散热常用且较为有效的方法为使用具有较高导热系数的绝缘陶瓷基板,但是陶瓷多数并不导电,所以在应用到电路中时则需要对陶瓷表面进行一定的处理,而最为直接有效的方法就是对其表面进行金属化,使其能够搭载电子器件。然而金属和陶瓷在结合的过程中可能产生额外的热阻,从而不利于电路的散热,所以要尽可能降低这个热阻。因此,除了挑选合适的高导热陶瓷和金属化金属,还需要有合适的方法将金属和陶瓷连接起来,以尽量降低过渡层热阻才能使金属和陶瓷的高导热性能完全发挥出来,从而将电路工作所产生的热量尽快散去。金属高导热、高导电、延展性能良好,导热陶瓷也具有高导热性能,但是绝缘性能和强度也较高,使得陶瓷与金属之间可以形成性能优势的互补,实现在更广泛领域的应用,而实现这一目的的最直接有效的方式就是将陶瓷金属化。

      金属化工艺是通过印刷的方法将浆料附着在陶瓷基板上,从而形成基板表面附着浆料的形态,广泛用于厚膜电路工艺。通过厚膜电路金属化工艺,既提高了厚膜电路的集成度,缩小了电路的体积,又减少了导线连接工序,提高了电路的可靠性。金属化工艺技术广泛用于陶瓷封装工艺中,目的是实现基板互联,是陶瓷封装工艺过程中的关键技术,直接决定陶瓷基板的成品率和可靠性。在基础研究和批量生产中,通孔金属化工艺是采用印刷机完成。在产品生产中,衡量孔金属化质量的主要指标是浆料在孔壁附着的完全程度,采用显微镜观察或 X 射线测量仪检测该指标。

      功能陶瓷以其优异的热、光、声、磁、电、机械、化学和生物性能而受到越来越广泛的关注和应用。因此,功能陶瓷如何在电子元器件领域进行高频化、细晶化、金属化将成为其能否得到良好应用的关键点。


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